Prečo Saturn má krúžky okolo?

SaturnVďaka pozoruhodným prstencom je jeden z najkrajších predmetov pre hviezdnych fanúšikov, ktorý si môžu vybrať na oblohe. Nádherný prstencový systém je viditeľný aj cez malý ďalekohľad, aj keď nie s veľkým množstvom detailov. Najlepšie výhľady pochádzajú z kozmických lodí, ako sú Voyagers a misie Cassini. Z týchto blízkych stretnutí získali planetárni vedci množstvo informácií, ktoré pomáhajú osvetľovať pôvod, pohyby a vývoj Saturnových prstencov.

Kľúčové jedlá

Cez ďalekohľad vyzerajú Saturnove prstene takmer solídne. Niektorí prví astronómovia, ako napríklad Jean-Dominique Cassini, boli schopní identifikovať, čo vyzeralo ako „medzery“ alebo zlomenie prstencov. Najväčší z nich bol pomenovaný po slávnom astronómovi Cassini Division. Ľudia si spočiatku mysleli, že prestávky sú prázdne oblasti, ale pohľady z kozmickej lode 20. storočia ukázali, že sú tiež plné materiálu.

Existuje šesť hlavných kruhových oblastí. Hlavné sú krúžky A, B a C. Ostatní, D (najbližší), E, ​​F a G sú omnoho slabší. Mapa prstencov ich ukazuje v nasledujúcom poradí, počnúc tesne nad Saturnovým povrchom a smerom von: D, C, B, Cassini Division, A, F, G a E (najvzdialenejšie). K dispozícii je tiež takzvaný prsteň „Phoebe“, ktorý je v rovnakej vzdialenosti ako kruh mesiac Phoebe. Krúžky sú pomenované podľa abecedy podľa poradia, v akom boli objavené.

Prstene sú široké a tenké, s najširšou šírkou až 282 000 kilometrov (175 000 míľ) od planéty, ale na väčšine miest sú hrubé iba niekoľko desiatok metrov. V systéme sú tisíce prstencov, z ktorých každý pozostáva z miliárd kúskov ľadu, ktoré obiehajú okolo planéty. Prstencové častice sú vyrobené väčšinou veľmi čisté voda ľad. Väčšina kúskov je pomerne malá, ale niektoré majú veľkosť hôr alebo dokonca malých miest. Vidíme ich zo Zeme, pretože sú jasné a odrážajú veľa slnečného svetla.

Prstencové častice sú udržiavané na svojom mieste pomocou gravitačných interakcií medzi sebou as malými mesiacmi zapustenými do prstencov. Tieto „pastierske satelity“ jazdia stádom na prstencových časticiach.

Vedci vždy vedeli, že Saturn má prstene, nevie však, ako dlho prsteňov existujú a kedy vznikli. Existujú dve hlavné teórie.

Po mnoho rokov vedci predpokladali, že planéta a jej prstene vznikli na začiatku dejín slnečná sústava. Verili, že prstene boli vytvorené z existujúcich materiálov: prachové častice, skalné asteroidy, kométy a veľké ľadové balvany.

Táto teória sa húpala do prvých prieskumov kozmických lodí, ktoré uskutočnili misie Voyager začiatkom roku 1981. Obrázky a údaje ukázali zmeny v krúžkoch, a to aj počas krátkych časových období. Misia Cassini poskytla ďalšie informácie, ktoré vedci stále analyzujú, čo naznačuje, že častice prstenca sa stratia v krátkom časovom období. Ďalšia stopa o veku krúžkov pochádza z veľmi čistého zloženia častíc vody a ľadu. Vedci tvrdia, že to znamená, že prstene sú omnoho mladšie ako Saturn. Staršie častice ľadu by časom stmavol prach. Ak je to pravda, potom krúžky, ktoré teraz vidíme, nemusia siahať až do Saturnových pôvodov.

Súčasný prstencový systém by sa mohol prípadne vytvoriť aj vtedy, keď sa mesiac veľkosti Mimas zablúdil príliš blízko k Saturnovi asi pred 200 miliónmi rokov a rozpadol sa kvôli Saturnovej obrovskej gravitácia. Výsledné kúsky by potom padli na obežnú dráhu okolo Saturn, čím by vytvorili prstene, ktoré dnes vidíme. Je možné, že tento scenár rozpadu Mesiaca sa mnohokrát odohral počas 4,5-ročnej životnosti planéty. Podľa tejto teórie sú krúžky, ktoré dnes vidíme, iba posledným súborom.

Je tiež možné, že veľmi skoro „Titan-like“ svet mohol byť zapojený do vytvárania krúžkov a tvoriť systém omnoho väčší a masívnejší ako ten, ktorý je dnes vidieť.

Vedel si?

Bez ohľadu na to, ako sa formovali, Saturnove prstene sa postupom času menia a získavajú materiál, pretože menšie predmety sa zatúlajú príliš blízko. Na základe údajov zhromaždených počas OP Cassini misiaVedci sa domnievajú, že prstene priťahujú medziplanetárny prach, ktorý pomáha dopĺňať materiály, ktoré sa časom strácajú. Aktivita vnútri krúžkov prostredníctvom pastierskych mesiacov tiež spôsobuje zmeny v krúžkoch.

Vedci majú množstvo teórií o tom, ako sa súčasné kruhy môžu rozptýliť, ale väčšina súhlasí, že pravdepodobne nebudú trvať veľmi dlho. Nové prstene sa vytvoria iba vtedy, ak sa niečo priblíži, aby sa roztrhlo. Ďalšie menšie častice, hoci sú naháňané najbližšími mesiacmi, by sa mohli šíriť do vesmíru a byť stratené v systéme. Keď samotné mesiace migrujú smerom von, šíria sa prstencové častice, ktoré „stádo“.

Častice môžu „pršať“ do Saturn alebo sa rozptýliť do vesmíru. Okrem toho bombardovanie a zrážky s ním meteoroidy môže vyraziť častice z obežnej dráhy. V priebehu času by tieto činnosti mohli spôsobiť, že krúžky stratia hmotnosť a nakoniec zmiznú úplne. Cassiniho údaje poukazujú na myšlienku, že súčasné prstence môžu byť nanajvýš niekoľko sto miliónov rokov. Môžu trvať len ďalších sto miliónov rokov, kým sa rozptýlia do vesmíru alebo na planétu. To znamená, že Saturnove prstene sú pominuteľné v porovnaní so samotnou planétou a že planéta mohla mať mnoho sád krúžkov, pretože menšie svety sa putovali príliš blízko počas jej života.

Vedci sa zhodujú na jednej veci - čas znamená počas života planéty rôzne veci a my dokážeme oceniť Saturnove ohromujúce prstene na mnoho ďalších tisícročí.

Grossman, Lisa. "Saturnove prstene môžu byť skartované mesiace." Vedecké správy pre študentov, 24. januára 2018.

„Aké silné sú Saturnove prstene?“ Referenčný pult, Hubblesite.

"Saturn". NASA, 25. apríla 2019.

Steigerwald, Bill. „Výskum NASA odhalil, že Saturn stráca svoje prstene pri rýchlosti najhoršieho scenára.“ Nancy Jones, NASA, 17. decembra 2018, Greenbelt, Maryland.